JPS593921B2 - 油のガス化方法 - Google Patents
油のガス化方法Info
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- JPS593921B2 JPS593921B2 JP50108139A JP10813975A JPS593921B2 JP S593921 B2 JPS593921 B2 JP S593921B2 JP 50108139 A JP50108139 A JP 50108139A JP 10813975 A JP10813975 A JP 10813975A JP S593921 B2 JPS593921 B2 JP S593921B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
- C01B3/363—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents characterised by the burner used
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、遊離酸素を含む気体状オキシダントにより中
空反応器内で部分酸化によって、微分散した固体を含ん
でいる油のガス化方法に関する。
空反応器内で部分酸化によって、微分散した固体を含ん
でいる油のガス化方法に関する。
部分酸化による油のガス化は、実際の利用において大規
模に応用されていて、得られるガスは水素および／また
は一酸化炭素を含んでいる。
模に応用されていて、得られるガスは水素および／また
は一酸化炭素を含んでいる。
これらのガスは化学合成または化学処理のための基本物
質としておよび燃料として使用され得る。
質としておよび燃料として使用され得る。
部分酸化は、主に、炎反応（ｆｌａｍｅ ｒｅａｃｔ−
ｉｏｎ ）として起る。
ｉｏｎ ）として起る。
このようにしてつくられたガスは高温度を有し、したが
って転化が、たとえば水蒸気と反応器内で起り得る。
って転化が、たとえば水蒸気と反応器内で起り得る。
生成される副生物（たとえば煤）も、少なくとも部分的
にガス状生成物に転化され得る。
にガス状生成物に転化され得る。
残留鉱油は灰形成成分を含んでいる。
しかしながら、百分率は高くなく、たとえば通常は０．
０５％Ｗを越えず、慣用の中空反応器内では、このよう
な灰含量は難題を与えないであろう。
０５％Ｗを越えず、慣用の中空反応器内では、このよう
な灰含量は難題を与えないであろう。
灰粒子はガスと共に反応器を去り、ガスの冷却前、冷却
後または冷却中に公知の手段によってガスから除去され
る。
後または冷却中に公知の手段によってガスから除去され
る。
油がより多くの微分散固体を含む場合は、難題が反応器
内に形成される堆積物に起因して生じるであろう。
内に形成される堆積物に起因して生じるであろう。
より高い含量の微分散した固体を含む油がたとえばター
ル砂（ｔａｒ ５ａｎｄ）類から得られる。
ル砂（ｔａｒ ５ａｎｄ）類から得られる。
これらタール砂類は地球上のさまざまな、地域で非常に
大きな埋蔵量を有して存在する。
大きな埋蔵量を有して存在する。
これらタール砂類を処理する方法に依存して、油は０．
５〜５％Ｗのさまざまな固形物含量を有して得られる。
５〜５％Ｗのさまざまな固形物含量を有して得られる。
これらの固形物は、主に、砂および粘土粒子からなって
いる。
いる。
高い含量の微分散した固体を含んでいる油は油中に分散
した石炭からもなり得る。
した石炭からもなり得る。
この石炭は、無煙炭、歴青炭およびかつ炭であり得る。
ここでは煤およびコークスも含まれる。
このような分散がガス化には適当であるのは反応器内で
固形燃料を加圧する有利な手段であるからである。
固形燃料を加圧する有利な手段であるからである。
固体粒子、特に各種の石炭は灰形成成分をしばしば含ん
でいる。
でいる。
前記したような微分散した固体を含んでいる油は反応器
内、特に燃料入口に向い合った壁部に、通常の作業が洗
浄のために規則的に中断されねばならないほどの量をも
って堆積物を生成することが確認されている。
内、特に燃料入口に向い合った壁部に、通常の作業が洗
浄のために規則的に中断されねばならないほどの量をも
って堆積物を生成することが確認されている。
本発明は、これらの難題がどのようにして避けられるか
を示すものである。
を示すものである。
したがって本発明は、中空反応器内で、遊離酸素を含ん
でいるガス状オキシダントによる部分酸化によって、微
分散した固体を含んでいる油をガス化する方法において
、ガス状オキシダントが式Ｖａｘ〉３に合う流れ条件下
で反応器内〜導入さｔａｎ れ、前記式のＶａｘが速度の軸線方向成分で■ｔａｎが
速度の接線方向成分である前記油をガス化する方法に関
する。
でいるガス状オキシダントによる部分酸化によって、微
分散した固体を含んでいる油をガス化する方法において
、ガス状オキシダントが式Ｖａｘ〉３に合う流れ条件下
で反応器内〜導入さｔａｎ れ、前記式のＶａｘが速度の軸線方向成分で■ｔａｎが
速度の接線方向成分である前記油をガス化する方法に関
する。
この速度成分を測定するための若干の測定方法が、たと
えばぺり一等編［ケミカル・エンジニアズ・ハンドブッ
ク」（インターナショナル、スチューデント、エディジ
ョン；第５版） Ｍ（５）−７３Ｎ−第（５） −１０
頁に記載されている。
えばぺり一等編［ケミカル・エンジニアズ・ハンドブッ
ク」（インターナショナル、スチューデント、エディジ
ョン；第５版） Ｍ（５）−７３Ｎ−第（５） −１０
頁に記載されている。
すなわちこの測定は市販の測定器具を用いて容易に実施
でき、ピトー管が特に適当である。
でき、ピトー管が特に適当である。
油のガス化方法において、通常、オキシダント−空気、
空気あるいはこの両者の混合物が、注入された微分散燃
料の回りを回転するように導入されて炎の安定性が促進
される。
空気あるいはこの両者の混合物が、注入された微分散燃
料の回りを回転するように導入されて炎の安定性が促進
される。
一般にオキシダントに強い回転運動が与えられるのは、
このことが反応器内の反応混合物の渦巻を促進し、この
結果燃料とオキシダントとの混合を推し進すめるからで
ある。
このことが反応器内の反応混合物の渦巻を促進し、この
結果燃料とオキシダントとの混合を推し進すめるからで
ある。
強い渦巻の結果、固体粒子は反応器の壁にたたきつけら
れる。
れる。
これらの粒子が硬くそして非粘着性である限りは堆積物
および蓄積の問題は赴い。
および蓄積の問題は赴い。
支配条件下で溶融している固形物の場合、少なくとも側
壁と頂部とに関しては、原則として問題はなく、その理
由は溶融物質は非常に薄い流れであり降下する傾向を有
しているからである。
壁と頂部とに関しては、原則として問題はなく、その理
由は溶融物質は非常に薄い流れであり降下する傾向を有
しているからである。
しかしながら、不燃焼または少部分燃焼した油が存在す
るときは、この物質が粘着剤として働き、その結果高い
固形物含量を伴う粘着性物質が壁に堆積され得る。
るときは、この物質が粘着剤として働き、その結果高い
固形物含量を伴う粘着性物質が壁に堆積され得る。
高温度のために、この物質中の炭化水素は熱分解して炭
化するであろうが、強固な堆積物が形成される。
化するであろうが、強固な堆積物が形成される。
したがって、前記の粘着物質によって壁へ粘土、砂など
の灰形成粒子が固着するようになるばかりでなく、石炭
性油（ｃｏａｌ−−ｉｎ ｏｉｌ）の分散物からなる燃
料の場合、未燃焼の石炭粒子も固着するようになる。
の灰形成粒子が固着するようになるばかりでなく、石炭
性油（ｃｏａｌ−−ｉｎ ｏｉｌ）の分散物からなる燃
料の場合、未燃焼の石炭粒子も固着するようになる。
強力な渦巻を伴なう従来の処理条件下では、反応器内の
反応混合物は、かなりの量の部分燃焼油が特に反応器の
中間部および上部に存在しさえする外方向渦巻を示すの
でこの領域に顕著に堆積物が生成し得る。
反応混合物は、かなりの量の部分燃焼油が特に反応器の
中間部および上部に存在しさえする外方向渦巻を示すの
でこの領域に顕著に堆積物が生成し得る。
本発明に従う方法は、Ｖａｘ が約２に等しい従来ｔ
ａｎ の方法に比較してより長い炎をつくりだす。
ａｎ の方法に比較してより長い炎をつくりだす。
この結果、外方向渦巻はかなり減少され、したがって燃
料粒子は熱ガスのボディー内で長い滞留時間を有する。
料粒子は熱ガスのボディー内で長い滞留時間を有する。
壁との接触の機会は減少し、酸化のための時間は増加さ
れ、このため粘着物質は存在しなくなり固体粒子が壁へ
固着することがなくなる。
れ、このため粘着物質は存在しなくなり固体粒子が壁へ
固着することがなくなる。
非常、。
好□い比ゆシと−４〜５７あ、。ｔａｎ
この比によって、２〜３の範囲にある従来の長さ一幅比
の反応器は長い炎にもかかわらず優れた性能を与えるこ
とが明らかとされた。
の反応器は長い炎にもかかわらず優れた性能を与えるこ
とが明らかとされた。
当然、反応器の同様な形式を使用することが可能で、特
にその長さを炎の長さに合せることが可能である。
にその長さを炎の長さに合せることが可能である。
さらに、バーナおよび反応器の設計および処理方法に従
って、炎安定性を得るために、■ｔａｎに対し最低限の
値を選ぶことが常に必要であろう。
って、炎安定性を得るために、■ｔａｎに対し最低限の
値を選ぶことが常に必要であろう。
しかしながら、このことはバーナの専門家の現在の技術
的知識の一部分である。
的知識の一部分である。
反応器内への反応混合物への水蒸気の添加は、しばしば
、遊離炭素をガス状生成物に変換するために利用される
。
、遊離炭素をガス状生成物に変換するために利用される
。
この変換は吸熱的であり、温度降下作用を有する。
ある場合には、所望量の水蒸気を少なくとも部分的に、
水の状態で導入することが有利であることが確認されて
おり、この場合は、さらに温度を下げるように作用する
であろう、なぜならこのとき反応混合物が水の蒸発のた
めの熱を供給しなくてはならないからである。
水の状態で導入することが有利であることが確認されて
おり、この場合は、さらに温度を下げるように作用する
であろう、なぜならこのとき反応混合物が水の蒸発のた
めの熱を供給しなくてはならないからである。
このことは、灰粒子が溶融せずしたがって壁へ付着しな
（なるであろう。
（なるであろう。
本発明に従う方法の結果、全固体粒子は中空反応器の空
間に遊離状態で留まる。
間に遊離状態で留まる。
石炭粒子は、はとんどあるいは全部ガス化されるであろ
う；明らかに灰粒子はガス化されない。
う；明らかに灰粒子はガス化されない。
残っている全固体粒子は、生成ガスと共に反応器を去り
、そこで公知の手段たとえばサイクロン、ペンドセパレ
ータ（ｂｅｎｄ ５ｅｐａｒａｔｏｒ）、または水洗あ
るいは他の液体による洗浄によりガスから除去される。
、そこで公知の手段たとえばサイクロン、ペンドセパレ
ータ（ｂｅｎｄ ５ｅｐａｒａｔｏｒ）、または水洗あ
るいは他の液体による洗浄によりガスから除去される。
以下本発明を添付の゛図面を参照してさらに詳細に説明
する。
する。
第１図は、参照数字１で示される反応器の壁の小部分だ
けを示している。
けを示している。
入口装置２は微分散した固体を含んでいる油の供給のた
めの中央管３を有している。
めの中央管３を有している。
この中央管３は、水蒸気と混合されていないかまたは混
合されているオキシダントのための通路４によって包囲
されている。
合されているオキシダントのための通路４によって包囲
されている。
通路４は接線方向に向いた供給管５へ接続されている。
この管を通るガスは管３の回りで出口６の方向へ回転す
る。
る。
出口６の直径ｄに対する通路４の直径りの比は重要であ
る。
る。
本例ではこの比は４．５であるこの比が大きくなるに従
い、ガスは速度のより大きな軸線方向の成分で流出する
。
い、ガスは速度のより大きな軸線方向の成分で流出する
。
入口装置が慣用の設計であれば、この比は３より小さい
であろう入口装置は、さらに、水のための入口８と出口
９とを備えた水ジャケット７が設けられている。
であろう入口装置は、さらに、水のための入口８と出口
９とを備えた水ジャケット７が設けられている。
第２図は、前記の入口装置の一部の長手方向の断面を示
した拡大断面図である。
した拡大断面図である。
しかして第２図には入口装置の２種の具体例がそれぞれ
半分づ℃示されている。
半分づ℃示されている。
すなわち左側の半分は慣用の入口装置を示し、右側の半
分は下記の如く変改された構造を有する入口装置を示し
ている。
分は下記の如く変改された構造を有する入口装置を示し
ている。
Ｄｌ、Ｄ２゜ｄｌおよびｄ２は第１図のＤおよびｄに従
う直径を示す。
う直径を示す。
部分１０および１１は同じ寸法である。第２図中の右側
の半分に示された具体例では、入口装置のノズルへのラ
イニング１３による少しの修正と適当な鋼１２の被覆の
適用によって直径ｄ２がｄｌ より小さくされている
ので朶〉■である。
の半分に示された具体例では、入口装置のノズルへのラ
イニング１３による少しの修正と適当な鋼１２の被覆の
適用によって直径ｄ２がｄｌ より小さくされている
ので朶〉■である。
この例では変更された比は４であり、最初の比は２．９
である。
である。
実施例
一連の実験が半商業的設備に−おいて各運転時間を８〜
２４時間に変化させて実施された。
２４時間に変化させて実施された。
実験は、タール砂鉱床から得られた重油によって実施さ
れた。
れた。
油は灰分含量０．６４％を有していた。最後の実験に対
する油の灰分含量は２．１％であった。
する油の灰分含量は２．１％であった。
ガス化は４００〜５００℃に予熱した空気により行なわ
れた。
れた。
供給材料は１６０〜１７０℃に予熱した。
反応器内の圧力は１６〜１７バールであった。他の処理
条件および結果は、本発明の説明に関連する限り以下の
表に示した。
条件および結果は、本発明の説明に関連する限り以下の
表に示した。
■
実験は比−□の４．３までの増加が灰保有■ｔａｎ
（すなわち燃料と共に反応器内へ導入された灰の量と、
ガスと共に反応器を去る灰の量との差）にかなりの減少
をもたらしたことを示している。
ガスと共に反応器を去る灰の量との差）にかなりの減少
をもたらしたことを示している。
この差は、供給材料中にある灰の百分率として示した。
実験３の後多孔性の灰の２５籠の厚さの層が反応器の頂
部および上方からほぼ中間部までの側壁に固着している
のが見られた。
部および上方からほぼ中間部までの側壁に固着している
のが見られた。
反応器内の温度は、これらの油中に存在する灰の融点（
この融点は約１３２０℃であった）より常に低かった。
この融点は約１３２０℃であった）より常に低かった。
水蒸気の添加は灰保有に好ましい効果を与える。
第１図は本発明に従う装置の長手方向断面を示す。
第２図は従来技術による装置と比較した該装置の長手方
向の断面を詳細に示している。 ２・・・・・・入口装置、３・・・・・・中央管、４・
・・・・・オキシダントのための通路、５・・・・・・
接線方向に向いた供給管、７・・・・・・水ジャケット
。
向の断面を詳細に示している。 ２・・・・・・入口装置、３・・・・・・中央管、４・
・・・・・オキシダントのための通路、５・・・・・・
接線方向に向いた供給管、７・・・・・・水ジャケット
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中空反応器内で、遊離酸素を含んでいるガス状オキ
シダントによる部分酸化によって、微分散した固体を含
んでいる油をガス化する方法においａｘ て、ガス状オキシダントが式□〉３に合う流■ｔａｎ れ条件下で反応器内へ導入され、前記式の■ａ總速度の
軸線方向成分でｖｔａｎが速度の接線方向成分であるこ
とを特徴とする前記油をガス化する方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NLAANVRAGE7411916,A NL179468C (nl) | 1974-09-09 | 1974-09-09 | Werkwijze voor het vergassen van olie door partiele oxydatie onder tangentiele invoer van de oxydant. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5159901A JPS5159901A (ja) | 1976-05-25 |
| JPS593921B2 true JPS593921B2 (ja) | 1984-01-26 |
Family
ID=19822056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50108139A Expired JPS593921B2 (ja) | 1974-09-09 | 1975-09-08 | 油のガス化方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3972690A (ja) |
| JP (1) | JPS593921B2 (ja) |
| BE (1) | BE832882A (ja) |
| CA (1) | CA1070949A (ja) |
| DD (1) | DD120464A5 (ja) |
| DE (1) | DE2539888C2 (ja) |
| FR (1) | FR2283859A1 (ja) |
| GB (1) | GB1523341A (ja) |
| IN (1) | IN142330B (ja) |
| IT (1) | IT1042368B (ja) |
| NL (1) | NL179468C (ja) |
| ZA (1) | ZA755705B (ja) |
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| US4566880A (en) * | 1978-11-30 | 1986-01-28 | Ruhrkohle Ag | Reactor for coal gasification |
| DE2851704A1 (de) * | 1978-11-30 | 1980-06-12 | Ruhrkohle Ag | Reaktor fuer kohlevergasungsverfahren |
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| DE19929945C1 (de) * | 1999-06-29 | 2001-03-01 | Daimler Chrysler Ag | Reaktandzufuhrsystem und dieses verwendendes Reaktandzufuhrverfahren |
| FR2817017B1 (fr) * | 2000-11-21 | 2003-03-07 | Snecma Moteurs | Refroidissement integral des injecteurs de decollage d'une chambre de combustion a deux tetes |
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-
1975
- 1975-06-19 IN IN1218/CAL/1975A patent/IN142330B/en unknown
- 1975-08-15 CA CA233,536A patent/CA1070949A/en not_active Expired
- 1975-08-27 US US05/608,133 patent/US3972690A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-08-29 BE BE1006854A patent/BE832882A/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-09-08 ZA ZA00755705A patent/ZA755705B/xx unknown
- 1975-09-08 IT IT27017/75A patent/IT1042368B/it active
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